OmegaScope

OmegaScope, la plataforma óptica AFM - Imagen del producto

La plataforma óptica AFM

El OmegaScope es una solución llave en mano de última generación que combina óptica y AFM de investigación multirango de ultra-resolución. El OmegaScope AFM es un instrumento avanzado de investigación que proporciona vía a investigadores en espectroscopía y fotónica. Está disponible en configuraciones de reflexión que proporcionan acceso óptico directo tanto superior como lateral. La flexibilidad de la plataforma OmegaScope ofrece posibilidades casi infinitas en la correlación de espectroscopías de alta resolución espacial (Raman, Fotoluminiscencia, Fluorescencia) y modos de imagen AFM.

Segment: Científico
Division: AFM y AFM-Raman
Empresa de Fabricación:HORIBA France SAS

No hay interferencia del láser de registro AFM con láser de excitación Raman

El láser AFM de 1300 nm no interfiere con los láseres Raman de excitación UV, visible y de infrarrojos cercanos más populares (364-830 nm) y elimina cualquier influencia parasitaria sobre muestras biológicas y fotovoltaicas fotoeléctricas sensibles a la luz del VIS.

 

Camino directo (por debajo del objetivo) hacia el voladizo

El sistema OmegaScope tiene los canales AFM y ópticos completamente separados. Dicha independencia no limita la longitud de onda requerida del láser Raman y simplifica mucho el ajuste de todo el sistema en comparación con los sistemas donde el láser AFM pasa por el mismo objetivo de alta apertura que el láser de excitación Raman. El usuario puede volver a enfocar fácilmente el objetivo de alta apertura sin necesidad de reajustar el sistema láser a voladizo AFM. El diseño del OmegaScope también proporciona mucha más estabilidad AFM y menos sensibilidad a cualquier vibración y ruido acústico.

 

Ajuste fácil, rápido y repetible del voladizo

El ajuste de láser de excitación a punta del voladizo nunca había sido tan fácil y rápido debido al diseño fijo del láser AFM. Además, tan pronto como se instala un nuevo voladizo del mismo tipo, el mismo punto (con una repetibilidad de pocos micras) en la superficie de la muestra puede ser fácilmente localizado y escaneado sin necesidad de pasos adicionales de búsqueda.

 

Ajuste automático del sistema de registro AFM

Los microscopios de sonda de barrido SmartSPM son el núcleo de la configuración de reflexión del sistema OmegaScope y, al mismo tiempo, son el primer SPM con la alineación automatizada/motorizada láser-voladizo-fotodiodo diseñada desde cero para acoplarse con espectrómetros HORIBA.

 

Escaneo rápido

Las frecuencias de resonancia de los escáneres >7kHz en XY y >15kHz en Z, son las más altas en la industria AFM actualmente.

¡Los algoritmos optimizados de control del escáner permiten escanear mucho más rápido que nunca!

 

Estabilidad a vibraciones, estabilidad acústica, escáner rápido con frecuencias resonantes altas

Tiempo de respuesta rápido, baja deriva y trazabilidad metrológica. El mejor escáner de lazo cerrado basado en flexión de la industria, con un rango de escaneo de 100x100x15 micras, permite medir grandes áreas y, al mismo tiempo, proporciona la verdadera resolución molecular de imagen. La alta rigidez mecánica del escáner y de todo el AFM es la clave para el rendimiento excepcional del OmegaScope sin protección activa contra vibraciones. Estas propiedades únicas también permiten la realización de algoritmos de escaneo especiales y más complejos, como el modo Top. En este modo, la sonda se eleva por encima de la superficie de la muestra entre los puntos de escaneo. En cada punto de escaneo, la sonda se acerca de nuevo a la superficie. La señal de barrido se mide justo después de que la amplitud de oscilación de la punta alcanza el umbral establecido. Permite evitar cualquier interacción con fuerzas laterales y, por ejemplo, asegurar TERS sondas, pero al mismo tiempo mantener la velocidad de escaneo hasta 1 Hz.

 

Facilidad de reemplazo de muestras

El diseño de la plataforma AFM OmegaScope permite cambiar muestras con la cabeza AFM y el soporte del voladizo en su lugar. Mejora seriamente la fiabilidad de los experimentos y protege el sistema de posibles errores del operador durante este tipo de procedimientos rutinarios.

 

Acceso óptico superior y lateral

Se proporciona acceso óptico Top and Side al área punta de la muestra para poder explorar todas las capacidades de la AFM correlacionada y la imagen espectroscópica utilizando objetivos planapocromáticos de alta alta luz IR, VIS y UV (objetivo superior: hasta 0,7 NA; objetivo secundario: hasta 0,7 NA), que permiten la detección confocal de la señal óptica desde la superficie de la muestra en un amplio rango espectral y el tamaño mínimo del área de punto láser de excitación. El canal óptico lateral correctamente diseñado del sistema OmegaScope desempeña un papel extremadamente importante en la experimentación exitosa con TERS y TEPL, ya que proporciona un componente Z mucho más significativo del campo óptico y excita eficazmente la resonancia plasmónica en la unión punta-muestra.

 

Escáneres de objetivos superiores y laterales

Para alinear perfectamente la punta AFM y el haz láser Raman, se pueden instalar los escáneres de objetivos XYZ guiados por flexura en los canales superior, lateral e inferior. Además, esta solución proporciona la mayor resolución posible, estabilidad a largo plazo y automatización de alineación, además de un rango espectral más amplio con menos componentes ópticos en el sistema de entrada/salida de luz y, en consecuencia, menos desperdicio de señales ópticas útiles.

 

Medición integrada de DFM fabricada con PLL

El modo de Microscopía de Fuerza Dinámica (DFM) es la opción estándar del sistema OmegaScope. Un detector de modulación de frecuencia (FM) para este modo está diseñado utilizando el circuito de bucle bloqueado de fase (PLL) incorporado en el controlador del AIST-NT. Usando DFM se puede mantener de forma fiable las interacciones mínimas punta-muestra (es decir, la operación en el campo de las fuerzas atractivas), que pueden parecer muy cruciales para experimentos exitosos de TERS y Microscopía Óptica de Campo Cercano (SNOM).

 

Opciones STM, AFM conductora y SNOM

Simultáneamente con las mediciones de espectroscopía, OmegaScope puede equiparse con un módulo único, mediante el cual se pueden medir corrientes locales en AFM o STM en tres rangos lineales (1 nA, 100nA y 10 uA). Estos rangos pueden cambiarse dentro del software, donde para cada uno se puede seleccionar el ancho de banda requerido de 100Hz a 7 kHz. El nivel de ruido del módulo conductor de 60 fA en el rango de medición hasta 1 nA y láser AFM de 1300 nm establece el nuevo estándar para las mediciones de conductividad en el campo de la fotovoltaica.

Además de la excepcional flexibilidad de la plataforma OmegaScope, la opción SNOM basada en el diseño de retroalimentación del diapasón puede incluirse fácilmente. Además de los experimentos estándar de SNOM, puedes seguir los clásicos de la nano-óptica, especialmente el SNOM sin apertura, con un sistema de imagen de fluorescencia en campo cercano usando una punta metálica iluminada con pulsos láser de femtosegundos de polarización adecuada.

 

SmartSPM Escáner y base

Rango de escaneo de muestras: 100 μm x 100 μm x 15 μm (±10 %)

Tipo de escaneo por muestra: XY no linealidad 0,05 %; No linealidad Z 0,05 %

Ruido: 0,1 nm RMS en dimensión XY en ancho de banda de 200 Hz con sensores de capacitancia activados; 0,02 nm RMS en dimensión XY en ancho de banda de 100 Hz con sensores de capacitancia desactivados; < Sensor de capacitancia RMS Z de 0,04 nm en ancho de banda de 1000 Hz

Frecuencia de resonancia: XY: 7 kHz (sin carga); Z: 15 kHz (sin carga)

Movimiento X, Y, Z: Control digital en lazo cerrado para los ejes X, Y y Z; Alcance de aproximación motorizado en Z: 18 mm

Tamaño de muestra: máximo 40 x 50 mm, grosor 15 mm

Posicionamiento de la muestra: Rango motorizado de posicionamiento de muestras 5 x 5 mm

Resolución de posicionamiento: 1 μm

 

Cabeza AFM HE002

Longitud de onda del láser: 1300nm;

No hay influencia láser de registro sobre la muestra biológica;

No hay influencia del láser de registro en las mediciones fotovoltaicas;

Ruido del sistema de registro: <0,1nm;

Totalmente motorizado: 4 motores paso a paso para alineación automatizada de voladizo y fotodiodo;

Acceso libre a la sonda para manipuladores y sondas externas adicionales;

Acceso óptico simultáneo superior y lateral: con objetivos planapocromatos, objetivo lateral hasta 100x, NA=0,7, objetivo superior 10x, NA=0,28 simultáneamente;

 

Modos de medición SPM

Contacta con AFM en aire/(líquido opcional); AFM semicontacto en aire/(líquido opcional); AFM sin contacto; Imagen de fase; Microscopía de Fuerza Lateral (LFM); modulación de fuerza; AFM conductor (opcional); Microscopía de Fuerza Magnética (MFM); Sonda Kelvin (Microscopía de Potencial de Superficie, SKM, KPFM); Microscopía de Capacitancia y Fuerza Eléctrica (EFM); medición de curvas de fuerza; Microscopía de Fuerza de Respuesta Piezoeléctrica (PFM); Nanolitografía; Nanomanipulación; STM (opcional); Mapeo de Fotocorriente (opcional); Mediciones de características de volt-amperio (opcionales).

 

Medición de los modos SPM simultáneamente con mediciones Raman

Contactar con AFM en el aire;

Contacta con AFM en líquido (opcional);

Semicontacto AFM en el aire;

AFM semicontacto en líquido (opcional);

Microscopía de Fuerza Dinámica (DFM, FM-AFM);

Microscopía de fuerza de disipación;

AFM verdaderamente sin contacto;

Imagen de fase;

Microscopía de Fuerza Lateral (LFM);

modulación de fuerza;

AFM conductor (opcional);

Sonda Kelvin de paso único;

Microscopía de Fuerza de Respuesta Piezoeléctrica (PFM);

STM (opcional);

Mapeo de Fotocorriente (opcional);

Microscopía de fuerza cortante con diapasón (ShFM) (opcional);

Microscopía de fuerza normal con diapasón (opcional).

 

Modos de espectroscopía

Raman confocal, imagen y espectroscopía de fluorescencia y fotoluminiscencia

Espectroscopía Raman mejorada con punta (TERS) en modos AFM, STM y fuerza de corte

Fotoluminiscencia Mejorada con Punta (TEPL)

Microscopía y Espectroscopía Óptica de Barrido de Campo Cercano (NSOM/SNOM).

 

Unidad AFM conductora (opcional)

Rango de corriente: 100 fA ÷ 10 μA; 3 rangos de corriente (1 nA, 100 nA y 10 μA) conmutables desde el software.

 

Acceso óptico

Capacidad para usar simultáneamente el apocromatismo del plan superior y lateral objetivo: Hasta 100x, NA = 0,7 desde arriba o lateral; Hasta 20x y 100x simultáneamente.

Escáner piezoobjetivo de lazo cerrado para alineación láser espectroscópica ultra estable a largo plazo: Rango 20 μm x 20 μm x 15 μm; Resolución: 1 nm   

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